Kvantenetværk kan øge præcisionen

• Af:
  
• John Nyberg

Når talen falder på kvantemekanik, så hører man ofte udsagn som ’i kvantemekanikken kan ting være to steder på én gang’. For de fleste skaber det nok mere forvirring end oplysning. Men, hvor mærkværdigt det end lyder, så er der noget om snakken. Og eksperimenterne bekræfter det gang på gang.

I et aktuelt arbejde publiceret i tidsskriftet Nature Physics har forskere fra Grundforskningscentret bigQ ved DTU Fysik og Villumcentret QMATH ved Københavns Universitet vist, at det ved hjælp af kvantekorrelerede lystilstande er muligt at opnå klare forbedringer ved måling af mange adskilte objekter på samme tid. En teknik forskerne kalder ’distributed sensing’.

Det, forskerne har udført, er en måling af faseskiftet – eller forsinkelsen i udbredelsen af lyset – i fire forskellige glasplader, placeret fire forskellige steder. De har vist at den kvantefysiske tilgang til opgaven giver mere præcise resultater ved bestemmelsen af det gennemsnitlige måleresultat, end hvis målingerne foretages én ad gangen.

Eksperimentet er det første af sin slags, der illustrerer potentialet for kvantenetværk, hvor rummeligt adskilte knudepunkter sammenfiltres til én enhed med perfekt intern synkronisering. Det kan have anvendelser for blandt andet synkronisering af atomure og måling af molekylebevægelser i celler.

”Fire knudepunkter fordelt på et optisk bord i et laboratorie lyder måske ikke af meget, men teknologien kan let overføres til et optisk fibernetværk, og så kan knudepunkterne pludselig være meget langt fra hinanden,” siger professor Ulrik Lund Andersen, DTU Fysik.

Der er allerede konkrete planer om at etablere et sådant kvantenetværk på tværs af hele Europa og dermed skabe en helt ny kommunikationsinfrastruktur baseret på kvanteteknologi.

Som resultaterne viser, så er dansk forskning godt med på den front.